Газопоршневые станции: Газопоршневые установки, электростанции, станции

Содержание

цена, обслуживание в «Макс Моторс»

Газопоршневые станции становятся все более востребованным оборудованием. Актуальность, преимущества и перспективы их использования для генерации электрической и тепловой энергии очевидны. По статистическим данным, 30% потребителей не испытывают нужды в десятках и сотнях МВт мощности, а, следовательно, в подключении к централизованному источнику энергоснабжения, который теряет около 25-30% энергии в ходе транспортировки энергии к пользователю.

Газопоршневые электростанции (ГПЭС) являются способом повышения эффективности энергетического производства. Они позволяют генерировать сразу несколько видов энергии, отличаются высоким КПД, не зависят от региональных сетей, роста тарифов, качества энергии. Еще одним важным моментом является возможность монтажа сразу нескольких агрегатов. Секционирование установок из нескольких единиц оборудования позволяет достичь того же уровня КПД, что и у большой станции, но при этом значительно сэкономить на потреблении топлива, более точно управлять мощностью, снизить нагрузку на механизмы и увеличить ресурс системы в целом.

Газопоршневая станция: цена и преимущества

Работа ГПЭС основана на принципе действия двигателя внутреннего сгорания. Диапазон единичных мощностей установок варьируется от 0,03 до 4 МВт. Общий моторесурс составляет 250 000 часов, а ресурс функционирования до первого ремонта и обслуживания 60 000 или 80 000 часов.

Помимо достаточного моторесурса к преимуществам газопоршневых станций следует отнести:

  • минимальную зависимость от температуры воздуха на КПД двигателя;
  • низкое давление топливного газа 0,01-0,035 МПа;
  • минимальное снижение КПД при 50% нагрузки;
  • неограниченное число запусков системы;
  • низкие инвестиционные затраты;
  • возможность проведения ремонтных работ на месте.

Еще одним неоспоримым преимуществом считается возможность кластеризации – внедрение несколько установок для осуществления параллельной работы.

Какое топливо используется для газопоршневых установок?

Основным топливом для работы ГПУ является природный газ. Однако наравне с ним могут использоваться:

  • попутный нефтяной газ;
  • бутан;
  • коксовый и древесный газ;
  • пропан;
  • пиролизный газ;
  • газ свалок и сточных вод.

Все это возможно благодаря надежной конструкции ГПЭС Jenbacher. Установки способны перерабатывать топливо любой консистенции и сложности без ущерба для механизмов.

Особенности работы ГПУ

Большинство газопоршневых установок работает в режиме когенерации, вырабатывает одновременно 2 вида энергии: тепло и электричество. Температура выхлопных газов таких агрегатов составляет около 390 0С. Она не позволяет производить большие объемы тепла. Соотношение выдачи двух энергий находится в таком диапазоне, как от 1:1 до 1:1,5. На 1 МВт электрической мощности можно получить 1-1,5 МВт тепла.

Для быстрого и качественного ввода в эксплуатацию, газопоршневые электростанции поставляются в комплекте с модульными зданиями быстрой сборки или в специальных контейнерах. ГПУ в контейнерах, установленные рядом с потребителями энергии, обладают меньшими транзитными сетями, а также практически не подвержены внешним воздействиям, что повышает качество и надежность снабжения.

Система охлаждения ГПУ – жидкостная. Расход моторного масла на генерацию 1 МВт электрической мощности составляет 0,3-0,95 кг/ч. Для размеренного функционирования и исключения сбоев, требуется обслуживание газопоршневой электростанции, которое подразумевает постоянный долив масла.

Режимы работы ГПУ

Газопоршневые установки работают в трех режимах: генерация, когенерация и тригенерация. Когенерация представляет собой выработку 2 видов ресурсов: тепла и электричества, а тригенерация – тепла, электричества и холода.

Когенерация обеспечивает пользователей электричеством, горячей водой или паром, которые необходимы для систем отопления и водоснабжения. Система охлаждения двигателя предполагает замкнутый контур с охлаждающей жидкостью, которая, забрав тепло у двигателя, перемещается в теплообменник для передачи тепла носителю.

Управление потоком охлаждающей жидкости осуществляется посредством механического термостата и трехходового клапана. Они, в зависимости от температуры, направляют жидкость в рубашку охлаждения двигателя, теплообменник или в радиатор воздушной системы охлаждения. Так, теплообменник считается первой ступенькой утилизации тепла. После теплоноситель отправляется в котел-утилизатор, где происходит его нагрев за счет температуры выхлопных газов. Комбинированная выработка ресурсов позволяет увеличить КПД установки до 85-90%.

Тригенерация – это способ сохранения высокого уровня КПД установки круглый год. К примеру, в теплое время года отопление является не актуальным, возникает вопрос о налаживании систем кондиционирования частных и коммерческих объектов. На производстве зачастую требуется лед и холодная вода. Так, тригенерационная установка позволяет в летнее время получать вместе с электричеством холод, посредством абсорбционной технологии, а зимой – тепло.

Чиллеры или абсорбционные охладители работают на базе горячей воды. Это отличает их в лучшую сторону от компрессоров, которые вырабатывают холод от электромотора. Холод, произведенный чиллерами, используется в системах кондиционирования. Для генерации 1 МВт/час холода по технологии тригенерации требуется 35-40 кВт/ч электричества. Классический способ предполагает затраты в 400 кВт/ч электричества.

Экономические обоснования для использования ГПУ

Газопоршневая электростанция, цена которой зависит от модели, необходимой мощности и производственных особенностей, является отличной альтернативой подключения к основному источнику выработки энергии. Использование ГПЭС обоснована такими экономическими параметрами, как:

  • быстрая окупаемость;
  • высокий уровень КПД;
  • возможность покупки в кредит или использование лизинга;
  • минимальный уровень тепловых потерь;
  • возможность монтажа оборудования на территории старых котельных и ЦТП;
  • возможность оперативного повышения мощности за счет установки дополнительных модулей;
  • получение качественной энергии;
  • снижение затрат на покупку тепловых и электрических ресурсов;
  • экологическая безопасность.

Компания «Макс Моторс» готова оказать содействие организациям, которые планируют установить ГПУ для генерации энергии.

Газопоршневая станция Custoku

Газопоршневая станция — автономная станция основного электроснабжения и тепла. Электричество и тепло вырабатывается из энергии газового топлива. Электричество вырабатывается газопоршневой установкой, а тепло получается за счет системы утилизации тепла двигателя и выхлопных газов. Все оборудование размещается в специальном контейнере для электростанции. Газопоршневая станция представляет собой полностью готовой решение для широкого применения и кроме основного оборудования содержит все системы обеспечения собственной безопасности и собственных нужд.

Комплектация газопоршневой станции

Контейнер для газопоршневой электростанции изготавливается из металла и представляет жесткую конструкцию, утепленную специальными теплоизолирующими материалами. Для работы газопоршневой установки в контейнере предусмотрены следующие системы и оборудование:

  • Электрический щит собственных нужд
  • газовая магистраль с газовой рампой
  • система вентиляции контейнера
  • система отвода выхлопных газов и глушитель двигателя
  • рабочее, внешнее и аварийное освещение
  • пожарная сигнализация
  • порошковая система пожаротушения
  • система контроля загазованности помещения
  • обогреватель для поддержания температуры газопоршневого двигателя в холодное время года

Место для газопоршневой станции

К выбору места расположения станции нужно отнестись с вниманием. Воздух для горения в газопоршневой установке должен быть чистым и холодным. Воздух поступает с участка, окружающего электростанцию, через жалюзи контейнера. Если в воздухе вокруг электростанции есть пыль, то в этих случаях следует выбрать другое место размещения станции или предусмотреть отдельный приточный канал для воздуха. Канал должен проходить от источника чистого воздуха до воздушного фильтра двигателя. Система вентиляции рассчитывается с учетом охлаждения двигателя и обеспечивает необходимое количество воздуха для работы двигателя и для охлаждения.

Установка газопоршневой станции

Фундамент под электростанцию выполняется согласно СНиП 2.02.05-87. Фундамент изготавливается из железобетона при сжатии в течении 28 дней с усилием 17200 кПа (2500 фунтов на кв. дюйм). Масса фундамента должна в 3…5 раз превышать массу генераторной установки. Фундамент выравнивется «по уровню». Перед установкой необходимо убедиться, что он может выдерживать 1,5-кратный вес снаряженной газопоршневой станции, чтобы воспринимать статические и динамические нагрузки. При временной установке электростанции, допускается установка на бетонные плиты. НО необходимо удостовериться в отсутствии перекосов при укладке плит и люфтов.

Подключение газопоршневой станции

Электрическое подключение газопоршневой станции включает подсоединение нагрузки, подсоединение системы управления и подсоединения аккумулятора. Подсоединения должны выполняться электриком, квалификация которого подтверждена и проверена перед началом работ. Все соединения, установка заземления, установка защитной изоляции и трассировка должны выполняться в соответствии с ПУЭ издание 7, утвержденных приказом № 204 Минэнерго России 08.09.2002г. Подсоединенная к газопоршневой установке нагрузка должна быть сбалансирована, т.е. на клеммы соединения должна приходиться примерно одинаковая сила тока. Если электростанция соединена одновременно с однофазными и трехфазными нагрузками, то балансу нагрузки должно быть уделено особое внимание. Разница между токами на каждой фазы не должна превышать более 10% и ток в линии не превышать номинальной величины. Данные токи на каждой клемме необходимо проверить при работе электростанции амперметром. Газопоршневая станция д.б. подключена к системе заземления и системе выравнивания потенциалов. Монтаж системы заземления должен проводиться в соответствии с ПУЭ издание 7, утвержденных приказом № 204 Минэнерго России 08.09.2002г.

Газопоршневые двигатели – конструкция и принцип работы

Газопоршневый двигатель – это двигатель внутреннего сгорания с системой внешнего образования топливно-воздушной смеси и искровым зажиганием. В качестве топлива использует природный магистральный газ и др. виды газового топлива, что обеспечивает экономичность, высокий ресурс работы и минимальный уровень шума. В данной статье мы рассмотрим, что представляет собой газопоршневый двигатель, принцип работы и его особенности.

Основные элементы и принцип работы газопоршневого двигателя

Как и у любого ДВС, у газопоршневого двигателя принцип действия основан на сгорании топливовоздушной смеси и поступательном движении поршней за счет энергии расширяющихся газов. С помощью кривошипно-шатунного механизма поступательное движение поршней преобразуется во вращательный выходного вала двигателя.В схеме подачи газа в газопоршневых двигателях основную роль играет газораспределительный механизм, подача газа осуществляется из магистрали или баллонного оборудования.

Чаще всего данный вид двигателей применяется в качестве основного элемента электрогенератора. Так, современные газопоршневые электростанции, характеристики потребления топлива которых делают их наиболее выгодными из всех решений автономного энергообеспечения. Дополнительным преимуществом является возможность выработки тепла или холода для хозяйственных нужд – когенерации и тригенерации. Современный газопоршневой двигатель, принцип работы которого позволяет обеспечить и одновременную тригенерацию, делает оптимальным его применение в приводе холодильной установки. Также применяются они в насосном оборудовании, морском судостроении и др. сферах деятельности.

Особенности газопоршневого двигателя

Наибольшие значения мощности газопоршневых двигателей достигают десятков мегаватт, что достаточно для обеспечения работы мощного оборудования и автономного энергообеспечения производственных и строительных объектов. Важным преимуществом является высокий ресурс работы, достигающий 250 тысяч часов при 80-100 тыс. часов межремонтного интервала (между капитальными ремонтами).

Подача газа в газопоршневых двигателях может быть баллонной или магистральной, а в качестве топлива, помимо метана, применяется:

  • пропан;
  • бутан;
  • коксовый и другие сопутствующие промышленные газы;
  • древесный газ;
  • газы нефтяной промышленности и многие другие виды. 

При этом схема подачи газа в газопоршневых двигателях не требует наличия дожимного компрессора благодаря малому потребному давлению. Благодаря большому выбору вариантов можно гибко использовать оборудование на различных объектах, оперативно адаптировать систему к изменению технических или экономических условий. Перенастройка системы подачи топлива занимает минимум времени, газопоршневый двигатель можно свободно настроить на эксплуатацию на попутном газе, биогазе и др. топливе.

К основным особенностям газопоршневых двигателей можно отнести:

  • Небольшую зависимость КПД от окружающей температуры.
  • Незначительные колебания КПД при снижении нагрузки на 50% и, соответственно, эффективное использование двигателя при любых нагрузках.
  • Малые затраты на эксплуатацию.
  • Неограниченное количество запусков мотора.
  • Возможность параллельного подключения нескольких двигателей и, соответственно, возможность значительного повышения и рационального использования мощности системы.

С каждым годом газопоршневые двигатели получают всё большее применение в различных сферах, в т. ч. в качестве основного элемента газоэлектростанций для коттеджных поселков. Их экономичность и эксплуатационные обеспечивают им солидные преимущества в сравнении с другими вариантами автономного, резервного или аварийного электроснабжения различных объектов.

Газопоршневые установки — заказать у производителя в Коломне

Наша компания предлагает энергетическое оборудование, блок-модульные конструкции, дизельные и электроустановки от ведущих производителей. У нас можно купить газопоршневую установку, которая является экономически выгодным приобретением. Такая станция способна повысить эффективность производства и обеспечить независимость от региональных энергосетей и роста тарифов.

Особенности установки

Газопоршневая установка предоставляет полную автономию от таких неприятностей, как внезапное отключение электрической энергии. Агрегат по сути является мощным двигателем внутреннего сгорания с очень высоким КПД, который сравним с мини ТЭЦ. С режимом когенерации и тригенерации этот коэффициент, обычно состоящий из 40-45% превращается в 90% и сохраняется постоянно.

При транспортировке электроэнергии может теряться до 30% ресурса, и главная задача газопоршневых установок обеспечивать эффективность поступления постоянной электроэнергии до потребителя. Дополнительными достоинствами такой станции является:

  • техническое обслуживание на месте ее установки;
  • небольшие затраты по эксплуатации;
  • возможность одновременной работы двух и более станций.

Применяемым топливом для работы агрегата может быть не только природный газ. Используются попутно-нефтяной, био-газ. Это позволяет вносить свой вклад в охрану окружающей среды.

Устройство агрегата

Конструкция состоит из:

  • двигателя;
  • электрогенератора;
  • системы утилизации тепла;
  • систем охлаждения;
  • теплообменников;
  • системы управления и контроля.
  • Системы газовой безопасности
  • Системы пожаротушения и сигнализации

На нашем сайте можно купить газопоршневую установку от проверенных брендов, как MAN, MTU CATERPILLAR, MWM, LIEBHERR. Мы также предлагаем запчасти, расходные материалы. Наша компания осуществляет сервисное обслуживание электростанций и мини ТЭЦ, что является необходимым для предупреждения аварийных ситуаций.

Как работает агрегат

Попадающий в систему газ переходит в двигатель внутреннего сгорания. Двигатель вырабатывает механическую энергию, что приводит в действие генератор переменного тока. Далее механическая энергия перерабатывается в электричество. Чем мощнее двигатель установки, тем больше тепла и электричества он выработает.

Тепло может применяться для подогрева воды и для отопления. Установки, снабженные функцией тригенерации также производят холод, что необходимо для работы холодильного оборудования в складских помещениях.

Применение газопоршневой электростанции

Установка имеет широкий спектр использования. Различные мощности станции (от 20 до 2500 кВт) позволяют подобрать газопоршневую установку в точности для своих нужд. Она применяется для эффективной работы:

  • заводов, фабрик, птицеферм и других промышленных предприятий;
  • торговых и развлекательных центров, курортов, высотных офисных зданий и других коммерческих организаций;
  • котельных и насосных станций, других электроэнергетических компаний.

Электростанции используются в строительстве, сельском хозяйстве, в любой промышленности (химической, металлургической и т. д.). Использование для коммунальных целей позволяет увеличить доходы и уменьшить затраты на энергию.

Применение газопоршневой электростанции с когенерацией обеспечивает такие преимущества:

  • высокую энергоэффективность;
  • малый выброс вредных веществ;
  • сниженные затраты на электроэнергию.

Это является особенно актуальным при низкой надежности электросети или в случае, когда использование природного газа является дешевой альтернативой электричеству. В случае, когда необходима только электроэнергия, например, где топливом служит газ нефтяных месторождений, то газопоршневая электростанция может применяться без когенерации.

Мы предлагаем высококачественные установки для повышения эффективности Вашего производства, независимости от энергосетей, увеличения прибыли. Газопоршневые электростанции надежны, их использование сопровождается минимальными эксплуатационными затратами. Наша компания также выполняет комплексное сервисное обслуживание установок, которое включает в себя гарантийное и постгарантийное обслуживание и ремонт оборудования.

Газопоршневые электростанции

Газопоршневые электростанции Jenbacher обеспечивают диапазон мощности от 300 кВт до 10000 кВт. Они применяются для выработки электроэнергии, тепла и охлаждения для различных коммерческих, промышленных предприятий и муниципальных объектов.

 

Благодаря своей долговечности, надежности и топливной гибкости газовые двигатели Jenbacher имеют непревзойденную репутацию во всем мире.

Газовые двигатели Jenbacher способны работать на различных типах газов:

• натуральный газ

• попутный нефтяной газ (факельный газ)

• пропан

• биогаз

• свалочный газ

• угольный газ

• другие специальные газы (например, кокс, дрова и пиролизные газы).

 

 

Мы предлагаем компактные, готовые к использованию, устанавливаемые в контейнерах электростанции, в которых основные компоненты системы (двигатель, система питания и управления, гидравлические системы, трубопроводы и т. д.) полностью собраны и испытаны на производственных площадях до отгрузки на место установки с возможностью быстрого подключения в производственный процесс с минимальным количеством работ. Для модуля станции требуются только электрические подключения, газ и вода (в случае с системой утилизации тепла).

Также возможно дистанционное управление станцией для более быстрого и своевременного вмешательства в случае аварийных ситуаций и неисправностей. Весь процесс проектирования и строительства таких станций начинается с тщательной оценки требований заказчика, включая требования к электрической мощности, минимальной и максимальной температуре окружающей среды, влажности, частичному или полному использованию доступной термальной энергии, максимально допустимому уровню шума, ожидаемому режиму работы (непрерывному или аварийному) и режиму работы (параллельный с сетью или изолированный) и т. д. На основании таких данных производится тщательный подбор параметров всех компонентов системы и, наконец, выбирается подходящий размер контейнера для размещения всех узлов станции.

В зависимости от требований заказчика, типа применения (когенерация и/или тригенерация), требований потребителей электроэнергии, а также соединительные трубопроводы для подачи топлива и потребителей тепла. Данное решение значительно снижает затраты за счет сведения к минимуму работ на площадке и комплексных испытаний установки на заводе изготовителя, что позволяет избежать неприятных инцидентов в процессе последующей установки. Наши станции могут работать в различных режимах на основании требований вашего процесса, включая режим параллельной работы c электросетью, в котором электрическая станция функционирует с постоянным параллельным подключением к местной электрической сети, или режим изолированной работы, в котором станция автономно питает местный процесс без необходимости подключения к местной электросети. В обоих рабочих режимах наши станции способны работать при номинальной мощности в течение более 8000 часов в год.

 

 

 

Газопоршневые электростанции Jenbacher Gas Engines на природном газе (Австрия)

ГПЭС

Газопоршневые электростанции

Компания «ПитерЭнергоМаш» осуществляет проектирование, поставку, монтаж и пуско-наладку электростанций на основе газопоршневых установок (ГПЭС) мощностью от 250 кВА до 52000 кВА в контейнерном и блок-модульном исполнении. Мы осуществляем пакетирование газопоршневых электростанций в стандартные 20- и 40-футовые контейнеры собственного производства. Выбор контейнера производится исходя из мощности пакетируемой станции и, соответственно, размеров основной газопоршневой установки. Все оборудование станции оснащается быстроразъемными соединениями, что делает удобным и экономичным по времени монтаж и демонтаж узлов системы в случае ремонта или замены. Все пакетируемые ГПЭС «ПитерЭнергоМаш» оснащаются встроенными в контейнеры системами охранно-пожарной сигнализации (ОПС) и системами контроля и управления доступом (СКУД).


Газопоршневые электростанции имеют простую и надежную конструкцию, выверенную десятками лет эксплуатации в самых различных климатических условиях.  Электрический КПД газопоршневых электростанций считается высоким, в отличии, например от турбин и микротурбин, и при работе на качественном природном газе составляет ~ 39-44%.

Это означает, что для производства одного и того же объема электроэнергии, в сравнении с турбинами, газопоршневые электростанции расходуют на одну треть природного газа меньше. ООО «ПитерЭнергоМаш» проектирует газопоршневые электростанции, которые в расширенной комплектации способны работать в режиме когенерации, то есть как тепловые электростанции. Температура выхлопных газов на выходе из силовой машины ГПЭС составляет ~ 390 ±10° С. Такая температура позволяет легко получать практически бесплатную тепловую энергию в режиме когенерации.

Соотношение выдачи электричества и тепловой энергии равно 1:1, то есть на 1 МВт установленной электрической мощности можно получить 1 МВт тепловой энергии.

Коэффициент производства насыщенного пара у газопоршневой электростанции равен 0,5–0,7. Пар можно использовать в производственных целях. Для соответствия экологическим требованиям компания устанавливает в газопоршневых электростанциях катализаторы выхлопных газов, хотя выброс вредных эмиссий ГПЭС достаточно низок, ведь основное топливо — это газ, не выделяющий при сгорании практически никаких вредных веществ. Высота дымовой трубы для газопоршневых электростанций определяется уровнем содержания предельно допустимых концентраций (ПДК) в окружающей среде и уровнем вредных составляющих. Средний уровень шумов, производимых газопоршневой установкой, составляет 75–78 дБ. При работе ГПУ имеются вибрации, что иногда требует установки специальных виброопор.

Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.

Газопоршневые установки

Сердцем мини-ТЭЦ являются электрогенерирующие установки. В нашем случае – газопоршневые электроустановки(ГПУ). От выбора оборудования зависит многое – стоимость, надежность, стоимость обслуживания, простота и удобство эксплуатации. ГПУ является достаточно технологичным решением и представляет собой газовыйпоршневой двигатель внутреннего сгорания жестко совмещенным с электрогенератором на общей раме.

ГПУ могут работать на газах различных типов:
  • Природный газ Пропан
  • Факельный газ
  • Газ сточных вод
  • Биогаз
  • Газ мусорных свалок
  • Коксовый газ
  • Попутный газ

Основным назначением работы ГПУ является выработка электроэнергии (а также когенерация и тригенерация). Себестоимость произведенного при помощи газовой электростанции кВт может быть в 2 и более раз ниже себестоимости сетевой электроэнергии. Электрические КПД газопоршневых установок, в зависимости от мощности установки и производителя разнятся и колеблются от 35 до 42 %. Вторичным продуктом, делающим применение газопоршневых установок еще более выгодным, является использование тепла, выделяемого в процессе работы двигателя (когенерация). Это позволяет довести КПД использования топлива (газа) до 80-90%. Газопоршневые двигатели действуют по принципам Отто и Миллера и являются надежными и простыми в эксплуатации решениями. Кроме того прекрасную ремонтопригодность газопоршневых установок и простоту технического обслуживания обеспечивает отточенная годами конструкция поршневого двигателя внутреннего сгорания. Мощности газопоршневых установок колеблются от десятков кВт до десятков МВт.

Оптимальными по КПД и удельной стоимости являются электростанции от 100 до 2000 кВт. Именно поэтому, если потребность объекта в электроэнергии составляет, скажем 4 МВт, лучше установить на объект 2 ГПУ по 2 МВт, чем одну большую. По ряду технических причин рекомендуется «разбивать» требуемую мощность на еще большее количество установок.
Особенностью газопоршневых двигателей является то, что конструкционные особенности камеры сгорания не позволяют установкам работать при нагрузке менее 30% от номинала. В случае возникновения угрозы работы установок в режиме недогруза (т.е. при работе на нагрузке менее 30%), рекомендуется провести ряд мероприятий для увеличения нагрузки (установка дополнительных потребителей, установка резистивных потребителей и т.п.). Данный момент является критичным для установок большой единичной мощности.
Например, установки в 2 МВт единичной электрической мощности должны быть постоянно загружены на 600 кВт. При применении на таких мощностях двух установок единичной мощностью по 1 МВт минимальная допустимая нагрузка снижается до 330 кВт.

Несколько электростанций обеспечат более надежную работу системы – в случае выхода одной из станций на ТО объект не останется без источника электроснабжения, как было бы в случае установки одной ГПУ. В случае падения нагрузки на объекте менее половины от суммарной максимальной мощности в случае установки двух электростанций одна из них отключается, в то время, как при одной станции она продолжает работать.

Такой вариант:
  • Экономит моторесурс установок
  • одна работает, одна нет и суммарно они прослужат дольше, чем одна большей мощности.
  • Это приведет к экономии на техническом обслуживание.
  • Снижает потребление газа
  • больший двигатель требует больше газа для работы, нежели меньший.
  • Увеличивает КПД использования топлива.

Есть несколько вариантов расположения электростанции, у каждого есть свои параметры и требования:
Контейнер – в одном контейнере размещается только одна электростанция. Ориентировочные габариты контейнера для электростанции мощностью 1 МВт — 6000 х 2300 х 2700 + место под выхлопную трубу (площадка примерно 2*2 м) + по необходимости, дополнительные станции понижения/увеличения давления газа. Контейнер должен быть отдален от других строений на определенное расстояние (определяется при проектировании), обычно 5-20 м. Мини-ТЭЦ на базе контейнерны электростанций состоит из нескольких контейнерных блоков.

Отдельно стоящее здание. Здание должено быть отдалено от других строений на определенное расстояние (определяется при проектировании), обычно 10-20 м.

Пристроенное помещение. Пристройка с установками должна быть отделена от основного здания техническим помещением, в котором постоянно отсутствуют люди (помещение может быть как в самой пристройке, так и в основном здании). Установка в помещении (основном здании) Помещение с установками должно быть отделено от остальных помещений техническими помещениями (как по бокам, так и на этаж выше) в котором постоянно отсутствуют люди. Располагаться в подвальных и полуподвальных помещениях мини-ТЭЦ не может.

Акционерное Общество «Теплогазинжиниринг», АО «ТГИ»
отопление, вентиляция, водоснабжение, МИНИ-ТЭЦ, газопоршневые установки.
полный спектр услуг, от проектирования до монтажа «под ключ».
410012, Россия, город Саратов,улица Челюскинцев, д. 182, оф. 1
т./ф.: +7 (8452) 26-55-16
т./ф.: +7 (8452) 50-58-88
схема проезда и дополнительная информация

Газопоршневые электростанции, в Джона Пур, Дели, Шри Ганеш Декор

Газопоршневые электростанции, в Джона Пур, Дели, Шри Ганеш Декор | ID: 2203302530

Описание продукта

Чтобы обеспечить бесперебойную подачу электроэнергии к разнообразным бизнес-процессам, мы предлагаем Газопоршневые электростанции.Эти экономичные, надежные и экономичные системы могут генерировать мощность от 30 кВт до 1 МВт. Поскольку они основаны на магистральном газе, попутном нефтяном газе, шахтном метане, они существенно снижают стоимость электроэнергии.

Технические характеристики:

  • Вид тока: трехфазный переменный
  • Номинальное напряжение: 400В
  • Номинальная частота: 50 Гц
  • Номинальная мощность: 0,8
  • Давление газа: 1-3 кг / см²

Преимущества

  • Стоимость ниже импортных аналогов 2-2.5 раз
  • Простота эксплуатации
  • Быстрая окупаемость
  • Легкий пуск в условиях низких температур
  • Низкий уровень шума
  • В качестве топлива используются: магистральный газ, попутный нефтяной газ, шахтный метан

Заинтересовались данным товаром? Получите актуальную цену у продавца

Связаться с продавцом

Изображение продукта


О компании

Год основания 1980

Юридический статус компании Ограниченная компания (Ltd./Pvt.Ltd.)

Характер бизнеса Производитель

Количество сотрудников От 101 до 500 человек

Годовой оборот 500–1000 крор

Участник IndiaMART с сентября 2010 г.

Вернуться к началу 1

Есть потребность?
Получите лучшую цену

1

Есть потребность?
Получите лучшую цену

Китай производитель компрессоров, компрессор, поставщик компрессоров СПГ

Город Бэнбу, провинция Аньхой, имеет более чем 60-летнюю историю как производственная база компрессоров в Китае, которая благодаря 60-летним усилиям стала национальным центром разработки компрессоров.Этот район собрал талантливых людей и продемонстрировал промышленные преимущества проектирования, производства, обработки и дополнения компрессоров. Компания Bengbu Aipu Compressor Manufacturing Co., Ltd. основана в …

Город Бэнбу, провинция Аньхой, имеет более чем 60-летнюю историю как производственная база компрессоров в Китае, которая благодаря 60-летним усилиям стала национальным центром разработки компрессоров. Этот район собрал талантливых людей и продемонстрировал промышленные преимущества проектирования, производства, обработки и дополнения компрессоров.Компания Bengbu Aipu Compressor Manufacturing Co., Ltd. была основана в июне 2002 года, опираясь на преимущества такого местоположения. Обладая уставным капиталом в 6 миллионов юаней, стандартной мастерской площадью 4000 квадратных метров, 8 техническими специалистами и специалистами по исследованиям и разработкам и 3 старшими инженерами, наша компания фокусируется на проектировании, производстве и техническом развитии компрессоров в области добычи природного газа.

В связи с быстрым развитием индустрии СПГ, разгрузка BOG при производстве и эксплуатации СПГ привлекла внимание компании, занимающейся СПГ, и общества.Наша компания создала техническую и научно-исследовательскую группу компрессора рекуперации BOG в 2008 году; Разработал технологию процесса восстановления BOG и проектирование и производство компрессоров BOG, включая восстановление BOG в сеть газопровода, восстановление BOG в технологическую сеть трубопроводов, восстановление BOG в резервуар для хранения СПГ, восстановление BOG для производства CNG, низкотемпературный компрессор, низкотемпературное восстановление BOG и Восстановление BOG для сжижения в СПГ, для действующей цистерны СПГ и резервуара для хранения СПГ завода по производству сжиженного природного газа, станции хранения СПГ, станции пикового регулирования СПГ, станции заправки СПГ, станции заправки СПГ и станции газификации СПГ; И получил награды «Качественная продукция», «Высокотехнологичная продукция» и «Первый комплект основного продукта технического оборудования».В сопровождении смелого стремления к мечте и реальности на 10-летнем рынке СПГ, Aipu выиграла преимущества интегрированной отрасли и разработала комплексные решения в области технологии извлечения BOG и соответствующего оборудования, что делает его лидером в области извлечения BOG. разработка и производство компрессоров, интеграция системы рекуперации BOG и технология рекуперации BOG.

Наши технологии и инновации никогда не останавливались, благодаря превосходному качеству компрессора рекуперации BOG, безупречному и своевременному послепродажному обслуживанию, в настоящее время мы являемся поставщиком компрессоров BOG для известных компаний по эксплуатации СПГ, а также инженерных и конструкторских подразделений СПГ. такие как ENN, China Resources Gas, China Gas, Towngas, Western Natural Gas, Lvneng Ranqi, Gui Zhou Gas, Eco Gas, Guanghui Energy, CNPC, SINOPEC, CNOOC, Chengdu Shenleng, HQHP, Chongqing Endurance и т. д.Наш компрессор BOG получил высокую оценку наших клиентов и известен своими передовыми технологиями, отличной производительностью, безопасностью и надежностью, а также долгим сроком службы.

«Энергосбережение и защита окружающей среды, передовые технологии, первоклассное качество, ориентированность на обслуживание, прежде всего на пользователя» — это основные ценности, на которых мы настаиваем, мы постоянно поставляем нашим клиентам квалифицированную продукцию и улучшаем обслуживание и уделяем внимание максимальному увеличению производительности. реальная выгода для наших клиентов. Наша компания разрабатывает и предлагает совершенные и передовые продукты, чтобы уменьшить трату ресурсов и загрязнение окружающей среды, а также сделать исследование энергетики более надежным и безопасным, в то же время, с высокой эффективностью и защитой окружающей среды.Aipu всегда придерживается бизнес-философии «Профессиональное качество и ориентированность на обслуживание». В соответствии с бизнес-целью «Качество для выживания, услуги для развития» наша компания постоянно улучшает качество продукции и искренне предлагает отличный сервис, чтобы удовлетворить наших новых и старых пользователей дома и за рубежом, чтобы работать рука об руку и искать взаимное развитие вместе.

Пример: энергетический баланс газопоршневой когенерационной станции

Измерение количества жидкости, протекающей в трубопроводах, вероятно, одна из наиболее частых измерительных задач в промышленных приложениях.

Первичный элемент системы измерения расхода (например, турбинный счетчик, ультразвуковой счетчик и т. Д.) Измеряет объемный расход в условиях линии. Расход должен быть преобразован в объемный расход при определенном давлении и температуре (при стандартных исходных условиях) или в массовый расход. Не менее важно рассчитать расход энергии, определяемый объемным или массовым расходом жидкости.

В системах измерения расхода вычислители расхода выполняют необходимые вычисления.Иногда некоторый упрощенный набор расчетов встраивается в расходомеры или многопараметрические преобразователи. Однако в системах измерения расхода для коммерческого учета вычислитель расхода обычно представляет собой отдельное устройство.

Простая измерительная система для измерения расхода природного газа показана на следующем рисунке.

На рынке представлено множество вычислителей расхода, способных выполнять необходимые вычисления в простой измерительной системе.

В этой статье я покажу нестандартное приложение, использующее специальные функции, реализованные в вычислителе расхода Uniflow-200 производства Process Control Kft, Венгрия.

Расчет энергетического баланса газопоршневой ТЭЦ

В последнее время все чаще находит применение ТЭЦ (комбинированное производство тепла и электроэнергии) на базе газовых двигателей. Они могут быть экономичным решением для обеспечения энергией небольших заводов, жилых районов или удаленных горных курортов.

Особенностью ТЭЦ

является то, что они могут потреблять горючие газы из разных источников, производя при этом электрическую и тепловую энергию. Необходимо вести учет потребленной и произведенной энергии.

Приложение, описанное в этом тематическом исследовании, реализовано на заводе по переработке природного газа с высоким содержанием инертных газов и с удалением CO2. Установлено три газовых двигателя. Полное измерение потребляемой и произведенной энергии и расчет КПД двигателя реализованы в вычислителе расхода Uniflow-200. На каждый двигатель устанавливается по одному вычислителю расхода.

Uniflow-200 выполняет следующие задачи:

  • Измерение расхода природного газа с высоким содержанием инертных газов.Расход газа измеряется турбинным счетчиком, вычислитель расхода выполняет преобразование в базовые условия с коррекцией PTZ;
  • Измерение расхода природного газа из магистрального газопровода (альтернативное топливо). Расход газа измеряется турбинным счетчиком, вычислитель расхода выполняет преобразование в базовые условия с коррекцией PTZ;
  • Газовый хроматограф с опросом, анализирующий состав природного газа в двух потоках (высокое содержание инертных газов и качество трубопровода) и учитывающий состав газа при расчете коэффициента сжатия и расхода энергии;
  • Измерение массового расхода гликоля (служащего в качестве теплоносителя) с помощью расходомера Кориолиса.Измерение температуры в прямом и обратном трубопроводе и расчет уносимой тепловой энергии;
  • Измерение активной и реактивной мощности, вырабатываемой генератором
  • Измерение электрической мощности, потребляемой двигателем;
  • Расчет КПД ТЭЦ по вырабатываемой (электрической и тепловой) энергии и потребляемой (газовой и электрической) энергии;

Подключение преобразователей, датчиков к расходомеру показано на рисунке ниже.

Все три вычислителя расхода подключены к системе сбора данных, как показано на следующем рисунке. Все данные с вычислителей потока доступны всем заинтересованным отделам (Департамент эксплуатации, энергетики и т. Д.) Через корпоративную сеть передачи данных.

Очевидно, что реализовать расчет энергетического баланса и КПД в РСУ или любой другой системе контроля несложно.

Пример демонстрирует, что для небольшой автономной ТЭЦ, где установка системы диспетчеризации не оправдана, все необходимые расчеты могут быть выполнены с помощью вычислителя расхода.

Урегулирование дебатов — Silencer Central

Автоматические винтовки

— это невероятно универсальное оружие, которое бывает разных форм и размеров. Но в основном есть две операционные системы, которые поставляются с этим типом огнестрельного оружия, известные как прямое попадание и газовый поршень. У каждого есть свои уникальные возможности, преимущества и недостатки. Давайте займемся минутой, чтобы прояснить путаницу и раз и навсегда разрешить спор о прямом столкновении и газовом поршне.

Вот что вы узнаете:

Что такое прямое столкновение и как оно работает?

Первая операционная система AR, представленная более полувека назад, известна как прямое столкновение и подает необходимое количество газа для цикла действия.Эта система работает, направляя газ через полость в стволе, который затем проталкивается через тонкую трубку, где он ударяется о затворную раму. Механизм извлекает и выбрасывает использованную гильзу, когда газ нагнетается в заднюю часть пистолета, а затем быстро выталкивается вперед под действием действия. Наконец, система прямого попадания удаляет неизрасходованный патрон из патрона, заряжая его прямо в патронник для следующего выстрела.

Представление модели AR 15 с поршневым приводом

По мере роста популярности AR-15 возникла необходимость в разработке более надежной альтернативы системе прямого столкновения.Таким образом, был представлен поршневой AR-15. Используя технологию, полученную от AK-47, огнестрельного оружия с приводным стержнем, который служил механизмом поршневого типа, эта операционная система внесла несколько улучшений в AR прямого попадания.

Принцип работы AR-15 с поршневым приводом во многом аналогичен описанному выше, однако вместо движения газа по трубе давление газа используется для того, чтобы подтолкнуть металлический стержень к задней части пистолета. Рабочий стержень — или поршень — ударяется о выступ на верхней части болта, чтобы выполнить цикл действия.

Сравнение газового поршня и прямого удара — за и против

Обе системы используют газ по-своему, чтобы вызвать разблокировку затвора и группу затворной рамы для механического цикла и загрузки нового снаряда. Итак, действительно ли один лучше другого?

Поскольку две системы имеют некоторое сходство и по сути являются газовыми механизмами, которые разблокируют затвор для цикла и заряжания пули, вам может быть интересно, почему некоторые владельцы оружия предпочитают одну систему другой.Что ж, у каждой есть свои преимущества и недостатки, которые могут повлиять на ваш стиль съемки, а также на ваши личные предпочтения. Если вам интересно, какой подход лучше всего подходит для вас, взгляните на некоторые из следующих плюсов и минусов газового поршня и прямого столкновения.

Плюсы и минусы прямого удара

Системы прямого столкновения

существуют уже давно — поэтому их дорабатывали и модернизировали на протяжении десятилетий. Из-за этого у такой испытанной системы есть много преимуществ, но также есть несколько недостатков из-за того, что она является подходом «старой школы».

Первое преимущество AR, управляемое ударами, состоит в том, что они легкие, благодаря тому, что вам понадобится только простая небольшая газовая трубка. Точно так же они невероятно универсальны для использования со стволом разной длины и калибра. Во-вторых, вы также испытаете меньшую отдачу из-за того, что газ перемещает затворную раму назад более мягко, чем другие системы. И, наконец, системы прямого удара более доступны, чем их аналоги с поршневым приводом, что дает вашему кошельку передышку.

Но есть некоторые потенциальные недостатки у вашего оружия отравления газом, главный из которых — надежность — особенно с нестандартным или укороченным стволом AR, или любыми моделями select-fire. Поскольку время имеет важное значение, когда дело доходит до выпуска нужного количества газа в ваше оружие, укорочение ствола или газовой трубки, например, может сократить время задержки, вызывая проблемы с извлечением гильзы, что приводит к застреванию.

Кроме того, газовый порт со временем неизбежно разрушится, что приведет к тому, что все больше и больше газа попадет во внутреннюю систему огнестрельного оружия.В AR с выбором огня это особая проблема, поскольку он сокращает время цикла по сравнению с тем, для чего он предназначен. Это, вкупе с проблемами синхронизации, ставит под сомнение проблемы надежности среди систем прямого столкновения.

Плюсы и минусы газовых поршней

Газовые поршни — это новая операционная система для AR, но это не значит, что они не подходят для владельца AR. У поршневых винтовок много плюсов и минусов, главное их преимущество — надежность.

Из-за того, что поршневые винтовки не так подвержены изменениям боеприпасов, они не дают пропусков в такой же степени, как винтовки прямого попадания. А поскольку большую часть работы выполняет стержень управления, а не сам газ, он обеспечивает более чистую и прохладную систему, которая лучше справляется с интенсивностью стрельбы.

Самый большой недостаток поршневой AR состоит в том, что они менее точны, чем системы прямого удара, поскольку есть быстро вращающийся рабочий стержень, который влияет на гармоники и движение ствола.Кроме того, поршень добавляет дополнительный вес задней части AR и, как правило, стоит немного дороже, чем альтернатива.

Решите, что вам подходит

Для тех, кто хочет получить лучшее из обоих миров, универсальность AR позволяет сделать что-то в этом роде. Например, если у вас есть газовый поршень AR, вы можете установить верхний ресивер с поршневым приводом — и система прямого удара, и система с поршневым приводом работают независимо от нижнего ресивера, что позволяет переключаться между двумя механизмами.

Но какой из них вы выберете, будет зависеть от того, что важно для вас как владельца оружия. AR с прямым столкновением, как правило, более точны по более доступной цене, но при этом их легче носить с собой. С другой стороны, поршневые системы обеспечивают большую надежность, при этом они работают чище и холоднее. В конечном итоге решать вам.

Вы пытаетесь оптимизировать свои системы огнестрельного оружия? Взгляните на аксессуары, предлагаемые Silencer Central. Мы даже составили список лучших глушителей AR-15.

Мы являемся единственным реселлером глушителей в консультативном совете ATF и упростили процесс покупки глушителей класса 3. Мы быстро получаем инвентарь и ускоряем взаимодействие с ATF, чтобы вы могли тратить меньше времени на ожидание и больше времени на оттачивание своих стрелковых навыков.

Ознакомьтесь с нашим ассортиментом глушителей для получения дополнительной информации или свяжитесь с нами, чтобы узнать больше.

Магазин Глушители >>

Поставка гидравлического поршневого компрессора дочерней станции 1200NM3 / H Оптовая торговля на заводе

Гидравлический поршневой компрессор дочерней станции 1200НМ3 / Ч

  • Марка Repower газ
  • Происхождение продукта Китай
  • Срок поставки 30 дней
  • Емкость предложения 60 шт. / Год

1.Более очищающий природный газ, компрессор, двухступенчатая система уплотнения газойля и система сигнализации утечки масла, чтобы избежать загрязнения газа.
2. Высокоинтегрированная конструкция, салазки объединяют в раму систему сжатия, гидравлическую приводную систему, систему охлаждения, систему управления ПЛК, меньшую занимаемую площадь.
3. Более высокая эффективность производства, более длинный цилиндр сжатия, увеличение объема газа. Вход газа отдельно для двух цилиндров сжатия.
4. Более гибкий, два компрессора могут работать отдельно или вместе в зависимости от расхода газа.
5.Лучшее послепродажное обслуживание, у нас есть профессиональная команда инженеров, которая может быть на связи 24 часа, а также местная команда послепродажного обслуживания в какой-то стране

Гидравлический поршневой компрессор дочерней станции 1200NM3 / H

Технический паспорт на гидравлический поршневой компрессор дочерней станции 1200NM3 / H

Модель

Размер (мм)

Оборудование

Компрессор природного газа

II

No.

Деталь

спецификация

Марка

1

Средняя

Природный газ из прицепа / контейнера

3500x2350x2630


3

Тип оборудования

Один салазок, два цилиндра, три линии

Класс взрывозащиты

ExdeIIBT4


5

Уровень шума

1 м до кожуха салазок ≤ ≤

1 м до крышки салазок

2 метод

гид Поршни с гидравлическим приводом


7

Метод сжатия

Двухступенчатое сжатие



9

5

без масла ℃

8

Содержание масла (мг / мл) (ppm)

Близко к 0 (после сжатия)


25

24 (МПа)

3 ~ 20.0


10

Макс.давление на выходе (МПа)

25.00


5

5

9228 9228 Температура газа на входе ≤45


12

Температура газа на выходе (℃)

≤max окружающей среды + 15


9000 Средний расход газа (Нм3)

1200


14

Тип охлаждения

Охлаждающая жидкость и смесь с рециркуляционным воздушным охлаждением




охлаждающая жидкость

Охлаждающая жидкость на основе этиленгликоля


9 0228

16

Метод управления

ПЛК + плавный пуск


17

Мощность двигателя (

18

Скорость двигателя (r.p.m)

1480


19

Номинальное напряжение (В)

380 В / 50 Гц

380 В / 50 Гц

960228

Уточнить цену? Мы ответим как можно скорее (в течение 12 часов)

Введение во второй закон термодинамики: тепловые двигатели и их эффективность

Цели обучения

К концу этого раздела вы сможете:

  • Сформулируйте выражения второго начала термодинамики.
  • Рассчитайте КПД и выбросы углекислого газа угольной электростанции, используя характеристики второго закона.
  • Опишите и определите цикл Отто.

Рис. 1. Эти льдины тают во время арктического лета. Некоторые из них замерзают зимой, но второй закон термодинамики предсказывает, что крайне маловероятно, что молекулы воды, содержащиеся в этих льдинах, изменят характерную форму аллигатора, которую они сформировали, когда фотография была сделана летом 2009 года. .(Источник: Патрик Келли, Береговая охрана США, Геологическая служба США)

Второй закон термодинамики касается направления, принимаемого спонтанными процессами. Многие процессы происходят спонтанно только в одном направлении, то есть они необратимы при заданном наборе условий. Хотя необратимость наблюдается в повседневной жизни — например, разбитое стекло не возвращается в исходное состояние — полная необратимость — это статистическое утверждение, которое нельзя увидеть в течение всей жизни Вселенной.Точнее, необратимый процесс — это процесс, который зависит от пути. Если процесс может идти только в одном направлении, то обратный путь принципиально отличается, и процесс не может быть обратимым. Например, как отмечалось в предыдущем разделе, тепло включает в себя передачу энергии от более высокой температуры к более низкой. Холодный объект, соприкасающийся с горячим, никогда не становится холоднее, передавая тепло горячему объекту и делая его более горячим. Кроме того, механическая энергия, такая как кинетическая энергия, может быть полностью преобразована в тепловую за счет трения, но обратное невозможно.Горячий неподвижный объект никогда самопроизвольно не остывает и не начинает двигаться. Еще один пример — расширение потока газа, введенного в один угол вакуумной камеры. Газ расширяется и заполняет камеру, но никогда не собирается в углу. Случайное движение молекул газа могло бы вернуть их всех в угол, но этого никогда не происходит. (См. Рисунок 2.)

Рисунок 2. Примеры односторонних процессов в природе. (а) Теплообмен происходит самопроизвольно от горячего к холодному, а не от холодного к горячему.(б) Тормоза этого автомобиля преобразуют кинетическую энергию в теплоотдачу в окружающую среду. Обратный процесс невозможен. (c) Выброс газа, попадающий в эту вакуумную камеру, быстро расширяется, чтобы равномерно заполнить каждую часть камеры. Случайные движения молекул газа никогда не вернут их в угол.

Тот факт, что определенные процессы никогда не происходят, предполагает, что существует закон, запрещающий их возникновение. Первый закон термодинамики позволяет им происходить — ни один из этих процессов не нарушает закон сохранения энергии.Закон, запрещающий эти процессы, называется вторым законом термодинамики. Мы увидим, что второй закон можно сформулировать разными способами, которые могут показаться разными, но на самом деле эквивалентными. Как и все законы природы, второй закон термодинамики дает представление о природе, и несколько его утверждений подразумевают, что он широко применим, фундаментально влияя на многие очевидно несопоставимые процессы.

Уже знакомое направление теплопередачи от горячего к холодному лежит в основе нашей первой версии второго закона термодинамики

Второй закон термодинамики (первое выражение)

Теплообмен происходит самопроизвольно от тел с более высокой температурой к телу с более низкой температурой, но никогда самопроизвольно в обратном направлении.

Другой способ сформулировать это: невозможно, чтобы какой-либо процесс имел своим единственным результатом передачу тепла от более холодного объекта к более горячему.

Тепловые двигатели

Теперь давайте рассмотрим устройство, которое для работы использует теплопередачу. Как отмечалось в предыдущем разделе, такое устройство называется тепловой машиной и схематично показано на рисунке 3b. Бензиновые и дизельные двигатели, реактивные двигатели и паровые турбины — все это тепловые двигатели, которые работают, используя часть теплопередачи от какого-либо источника.Теплоотдача от горячего объекта (или горячего резервуара) обозначается как Q h , теплопередача в холодный объект (или холодный резервуар) составляет Q c , а работа, выполняемая двигателем, составляет . W . Температуры горячего и холодного резервуаров составляют T h и T c соответственно.

Рис. 3. (a) Передача тепла происходит самопроизвольно от горячего объекта к холодному, что соответствует второму закону термодинамики.(б) Тепловой двигатель, представленный здесь кружком, использует часть теплопередачи для выполнения работы. Горячие и холодные предметы называются горячими и холодными резервуарами. Qh — теплоотдача из горячего резервуара, W — рабочая мощность, а Qc — теплоотдача в холодный резервуар.

Поскольку горячий резервуар нагревается извне, что требует больших затрат энергии, важно, чтобы работа выполнялась как можно более эффективно. Фактически, нам бы хотелось, чтобы W равнялось Q h , и чтобы не было передачи тепла в окружающую среду ( Q c = 0).К сожалению, это невозможно. Второй закон термодинамики также утверждает в отношении использования теплопередачи для выполнения работы (второе выражение второго закона):

Второй закон термодинамики (второе выражение)

Ни в какой системе теплопередачи от резервуара невозможно полностью преобразовать работу в циклический процесс, при котором система возвращается в исходное состояние.

Циклический процесс возвращает систему, например газ в баллоне, в исходное состояние в конце каждого цикла.В большинстве тепловых двигателей, таких как поршневые двигатели и вращающиеся турбины, используются циклические процессы. Второй закон, только что сформулированный в его второй форме, четко гласит, что такие двигатели не могут иметь совершенного преобразования теплопередачи в выполненную работу. Прежде чем углубляться в основные причины ограничений на преобразование теплопередачи в работу, нам необходимо изучить взаимосвязи между W , Q h и Q c и определить эффективность циклического Тепловой двигатель.Как уже отмечалось, циклический процесс возвращает систему в исходное состояние в конце каждого цикла. Внутренняя энергия такой системы U одинакова в начале и в конце каждого цикла, то есть Δ U = 0. Первый закон термодинамики гласит, что Δ U = Q W , где Q — это чистая теплопередача во время цикла ( Q = Q h Q c ) и W — чистая работа, выполненная системой.Поскольку Δ U = 0 для полного цикла, мы имеем 0 = Q W , так что W = Q .

Таким образом, чистая работа, выполняемая системой, равна чистой теплопередаче в систему, или Вт = Q h Q c (циклический процесс), как схематично показано на рисунке 3b. Проблема в том, что во всех процессах происходит теплопередача Q c в окружающую среду, причем обычно очень значительную.

При преобразовании энергии в работу мы всегда сталкиваемся с проблемой получения меньшего количества энергии, чем мы вкладываем. Мы определяем эффективность преобразования Eff как отношение полезной выходной работы к вложенной энергии (или, в другими словами, отношение того, что мы получаем, к тому, что мы тратим). В этом духе мы определяем эффективность теплового двигателя как его полезную мощность Вт , деленную на теплопередачу к двигателю Q ч ; то есть

[латекс] Eff = \ frac {W} {Q _ {\ text {h}}} \\ [/ latex]

Поскольку W = Q h Q c в циклическом процессе, мы также можем выразить это как

[латекс] Eff = \ frac {Q _ {\ text {h}} — Q _ {\ text {c}}} {Q _ {\ text {h}}} = 1- \ frac {Q _ {\ text {c} }} {Q _ {\ text {h}}} \\ [/ latex] (циклический процесс),

, поясняющий, что эффективность 1, или 100%, возможна только при отсутствии передачи тепла в окружающую среду ( Q c = 0).Обратите внимание, что все Q положительны. Направление теплопередачи обозначается знаком плюс или минус. Например, Q c находится вне системы, поэтому перед ним стоит знак минус.

Пример 1. Ежедневная работа угольной электростанции, ее эффективность и выбросы двуокиси углерода

Угольная электростанция — это огромная тепловая машина. Он использует теплопередачу от сжигания угля для работы по включению турбин, которые используются для выработки электроэнергии.За один день большая угольная электростанция имеет 2,50 × 10 14 Дж теплопередачи от угля и 1,48 × 10 14 Дж теплопередачи в окружающую среду.

  1. Какие работы выполняет электростанция?
  2. Каков КПД электростанции?
  3. В процессе горения происходит следующая химическая реакция: C + O 2 → CO 2 . Это означает, что каждые 12 кг угля выбрасывают в атмосферу 12 кг + 16 кг + 16 кг = 44 кг углекислого газа.Если предположить, что 1 кг угля может обеспечить 2,5 × 10 6 Дж теплопередачи при сгорании, сколько CO 2 выбрасывается этой электростанцией в день?
Стратегия для части 1

Мы можем использовать Вт = Q h Q c , чтобы найти выходную мощность Вт , предполагая, что на электростанции используется циклический процесс. В этом процессе вода кипятится под давлением с образованием высокотемпературного пара, который используется для запуска паровых турбин-генераторов, а затем конденсируется обратно в воду, чтобы снова запустить цикл.{14} \ text {J} \ end {array} \\ [/ latex]

Стратегия для части 2

Эффективность может быть рассчитана с помощью [latex] Eff = \ frac {W} {Q _ {\ text {h}}} \\ [/ latex], так как указано Q h , а работа W была найдена в первая часть этого примера.

Решение для части 2

Эффективность определяется по формуле: [latex] Eff = \ frac {W} {Q _ {\ text {h}}} \\ [/ latex]. Работа W только что оказалась равной 1,02 × 10 14 Дж, и дано значение Q h , поэтому эффективность равна

.

[латекс] \ begin {array} {lll} Eff & = & \ frac {1.{14} \ text {J}} \\\ text {} & = & 0.408 \ text {, или} 40.8 \% \ end {array} \\ [/ latex]

Стратегия для части 3

Суточное потребление угля рассчитывается с использованием информации о том, что каждый день имеет место 2,50 × 10 14 Дж теплопередачи от угля. В процессе горения имеем C + O 2 → CO 2 . Таким образом, каждые 12 кг угля выбрасывают в атмосферу 12 кг + 16 кг + 16 кг = 44 кг CO 2 .

Решение для части 3

Суточное потребление угля

[латекс] \ frac {2.8 \ text {кг CO} _2 \\ [/ латекс]

Это 370 000 метрических тонн CO 2 , производимых ежедневно.

Обсуждение

Если вся производимая работа преобразуется в электричество в течение одного дня, средняя выходная мощность составит 1180 МВт (это остается вам как проблема в конце главы). Это значение примерно соответствует размеру крупномасштабной традиционной электростанции. Обнаруженный КПД приемлемо близок к значению 42%, указанному для угольных электростанций. Это означает, что 59,2% энергии приходится на передачу тепла в окружающую среду, что обычно приводит к потеплению озер, рек или океана вблизи электростанции, и в целом способствует потеплению планеты.Хотя законы термодинамики ограничивают эффективность таких установок, в том числе установок, работающих на ядерном топливе, нефти и природном газе, передача тепла в окружающую среду может использоваться и иногда используется для отопления домов или промышленных процессов. В целом низкая стоимость энергии не сделала экономичным более эффективное использование отходящего тепла от большинства тепловых двигателей. Угольные электростанции производят наибольшее количество CO 2 на единицу выработанной энергии (по сравнению с природным газом или нефтью), что делает уголь наименее эффективным ископаемым топливом.

Обладая информацией, приведенной в Примере 1, мы можем найти такие характеристики, как эффективность теплового двигателя, не зная, как работает тепловой двигатель, но более детальное изучение механизма двигателя даст нам более глубокое понимание. На рисунке 4 показана работа обычного четырехтактного бензинового двигателя. Показанные четыре этапа завершают цикл этого теплового двигателя, возвращая бензиново-воздушную смесь в исходное состояние.

Рис. 4. В четырехтактном бензиновом двигателе внутреннего сгорания передача тепла в работу происходит в циклическом процессе, показанном здесь.Поршень соединен с вращающимся коленчатым валом, который одновременно выполняет работу с газом в цилиндре. (а) Во время такта впуска воздух смешивается с топливом. (b) Во время такта сжатия топливовоздушная смесь быстро сжимается, что является почти адиабатическим процессом, поскольку поршень поднимается при закрытых клапанах. Работа сделана на газе. (c) Рабочий ход состоит из двух отдельных частей. Сначала воспламеняется топливно-воздушная смесь, почти мгновенно преобразующая химическую потенциальную энергию в тепловую, что приводит к значительному увеличению давления.Затем поршень опускается, и газ действует, передавая силу на расстоянии, что является почти адиабатическим процессом. (d) Такт выпуска вытесняет горячий газ, чтобы подготовить двигатель к следующему циклу, начиная с такта впуска.

Цикл Отто , показанный на рисунке 5a, используется в четырехтактных двигателях внутреннего сгорания, хотя на самом деле истинные траектории цикла Отто не соответствуют точно тактам двигателя.

Адиабатический процесс AB соответствует почти адиабатическому такту сжатия бензинового двигателя.В обоих случаях производится работа с системой (газовой смесью в баллоне), повышая ее температуру и давление. На пути BC цикла Отто теплопередача Q h в газ происходит при постоянном объеме, вызывая дальнейшее повышение давления и температуры. Этот процесс соответствует сжиганию топлива в двигателе внутреннего сгорания и происходит так быстро, что объем почти постоянный. Путь CD в цикле Отто — это адиабатическое расширение, которое действительно работает во внешнем мире, точно так же, как рабочий такт двигателя внутреннего сгорания при его почти адиабатическом расширении.Работа, выполняемая системой по пути CD, больше, чем работа, выполняемая системой по пути AB, потому что давление больше, и, следовательно, имеется чистый выход работы. По пути DA в цикле Отто теплопередача Q c от газа при постоянном объеме снижает его температуру и давление, возвращая его в исходное состояние. В двигателе внутреннего сгорания этот процесс соответствует выхлопу горячих газов и всасыванию воздушно-бензиновой смеси при значительно более низкой температуре.В обоих случаях на этом конечном пути происходит передача тепла в окружающую среду.

Рис. 5. Диаграмма упрощенного цикла Отто, аналогичного тому, который используется в двигателе внутреннего сгорания. Точка А соответствует началу такта сжатия двигателя внутреннего сгорания. Траектории AB и CD являются адиабатическими и соответствуют тактам сжатия и мощности двигателя внутреннего сгорания соответственно. Пути BC и DA изохоричны и дают результаты, аналогичные результатам для участков зажигания и выпуска-впуска, соответственно, цикла двигателя внутреннего сгорания.Работа выполняется с газом по пути AB, но больше работы выполняется с газом по пути CD, так что имеется чистый выход работы.

Чистая работа, выполняемая циклическим процессом, — это область внутри замкнутого пути на диаграмме PV , такой как внутренний путь ABCDA на рисунке 5. Обратите внимание, что во всех мыслимых циклических процессах это абсолютно необходимо для передачи тепла от система должна возникать, чтобы получить чистый результат работы. В цикле Отто теплообмен происходит по пути DA. Если теплопередачи не происходит, то обратный путь тот же, а полезная мощность равна нулю.Чем ниже температура на пути AB, тем меньше работы требуется для сжатия газа. Тогда площадь внутри замкнутого пути больше, поэтому двигатель выполняет больше работы и, следовательно, более эффективен. Точно так же, чем выше температура на пути CD, тем больше выходная мощность. (См. Рис. 6.) Таким образом, эффективность зависит от температуры горячего и холодного резервуаров. В следующем разделе мы увидим, каков абсолютный предел эффективности теплового двигателя и как он связан с температурой.

Рис. 6. Этот цикл Отто дает больший объем работы, чем цикл на рис. 5, потому что начальная температура пути CD выше, а начальная температура пути AB ниже. Площадь внутри петли больше, что соответствует большему выходу чистой работы.

Сводка раздела

  • Два выражения второго начала термодинамики: (i) Передача тепла происходит спонтанно от тел с более высокой температурой к телам с более низкой температурой, но никогда самопроизвольно в обратном направлении; и (ii) в любой системе теплопередачи от резервуара невозможно полностью преобразовать для работы в циклическом процессе, в котором система возвращается в свое исходное состояние.
  • Необратимые процессы зависят от пути и не возвращаются в исходное состояние. Циклические процессы — это процессы, которые возвращаются в исходное состояние в конце каждого цикла.
  • В циклическом процессе, таком как тепловой двигатель, чистая работа, выполняемая системой, равна чистой теплопередаче в систему, или Вт = Q h Q c , где Q h — это передача тепла от горячего объекта (горячий резервуар), а Q c — передача тепла в холодный объект (холодный резервуар).
  • Эффективность может быть выражена как [латекс] Eff = \ frac {W} {{Q} _ {\ text {h}}} \\ [/ latex], отношение выходной работы, деленное на количество вложенной энергии.
  • Четырехтактный бензиновый двигатель часто объясняется циклом Отто, который представляет собой повторяющуюся последовательность процессов, преобразующих тепло в работу.

Концептуальные вопросы

  1. Представьте, что вы едете на машине на Пайкс-Пик в Колорадо. Чтобы поднять автомобиль весом 1000 килограммов на расстояние 100 метров, потребуется около миллиона джоулей.Вы можете поднять автомобиль на 12,5 километров с помощью энергии в галлоне газа. Подъем на пик Пайк (всего 3000 метров) требует чуть меньше литра бензина. Но следует учитывать и другие соображения. Объясните с точки зрения эффективности, какие факторы могут помешать вам реализовать идеальное потребление энергии в этой поездке.
  2. Необходима ли разница температур для работы теплового двигателя? Укажите, почему или почему нет.
  3. Определения эффективности различаются в зависимости от того, как преобразовывается энергия.Сравните определения эффективности человеческого тела и тепловых двигателей. Как определение эффективности в каждом из них связано с типом энергии, которая преобразуется для выполнения работы?
  4. Почему — помимо того факта, что второй закон термодинамики гласит, что реверсивные двигатели являются наиболее эффективными — тепловые двигатели, использующие обратимые процессы, должны быть более эффективными, чем те, которые используют необратимые процессы? Учтите, что диссипативные механизмы — одна из причин необратимости.

Задачи и упражнения

  1. Некий тепловой двигатель делает 10.0 кДж работы и 8,50 кДж теплопередачи происходит в окружающую среду в циклическом процессе. а) Каков был теплообмен в этом двигателе? б) Каков был КПД двигателя?
  2. При 2,56 × 10 6 Дж теплопередачи в этот двигатель данный циклический тепловой двигатель может выполнять только 1,50 × 10 5 Дж работы. а) Каков КПД двигателя? (б) Какая степень теплопередачи в окружающую среду имеет место?
  3. (a) Какова производительность циклического теплового двигателя, имеющего 22.КПД 0% и передача тепла в двигатель 6,00 × 10 9 Дж? б) Сколько тепла передается в окружающую среду?
  4. (a) Каков КПД циклического теплового двигателя, в котором 75,0 кДж теплопередачи происходит в окружающую среду на каждые 95,0 кДж теплопередачи в двигатель? (б) Сколько работы он производит для передачи тепла в двигатель 100 кДж?
  5. Двигатель большого корабля выполняет 2,00 × 10 8 Дж работы с КПД 5,00%. а) Сколько тепла передается в окружающую среду? (b) Сколько баррелей топлива израсходовано, если из каждого барреля получается 6.00 × 10 9 Дж теплоотдачи при сгорании?
  6. (a) Сколько тепла передается в окружающую среду электростанцией, использующей 1,25 × 10 14 Дж теплопередачи в двигатель с КПД 42,0%? (б) Каково отношение теплопередачи к окружающей среде к производительности труда? (c) Сколько работы сделано?
  7. Предположим, что турбины на угольной электростанции были модернизированы, что привело к повышению эффективности на 3,32%. Предположим, что до модернизации электростанция имела КПД 36% и что передача тепла в двигатель за один день осталась прежней на уровне 2.50 × 1014 Дж. (а) Насколько больше электроэнергии вырабатывается в результате модернизации? (б) Насколько меньше теплопередачи в окружающую среду в результате модернизации?
  8. Эта задача сравнивает выработку энергии и передачу тепла в окружающую среду двумя разными типами атомных электростанций — одна с нормальным КПД 34,0%, а другая с улучшенным КПД 40,0%. Предположим, что оба имеют одинаковую теплопередачу в двигатель за один день, 2,50 × 10 14 Дж. (A) Насколько больше электроэнергии вырабатывает более эффективная электростанция? (б) Насколько меньше теплоотдача в окружающую среду происходит от более эффективной электростанции? (Один из типов более эффективных атомных электростанций, реактор с газовым охлаждением, был недостаточно надежен, чтобы быть экономически целесообразным, несмотря на его большую эффективность.)

Глоссарий

необратимый процесс: любой процесс, зависящий от направления пути

второй закон термодинамики: теплопередача течет от более горячего к более холодному объекту, но не наоборот, и некоторая тепловая энергия в любом процессе теряется для доступной работы в циклическом процессе

циклический процесс: процесс, в котором путь возвращается в исходное состояние в конце каждого цикла

Цикл Отто: термодинамический цикл, состоящий из пары адиабатических процессов и пары изохорных процессов, который преобразует тепло в работу, т.е.г., четырехтактный двигатель, цикл впуска, сжатия, зажигания и выпуска

Избранные решения проблем и упражнения

1. (а) 18,5 кДж; (б) 54,1%

3. (а) 1.32 × 10 9 Дж; (б) 4.68 × 10 9 Дж

5. (а) 3.80 × 10 9 Дж; (б) 0,667 баррелей

7. (а) 8,30 × 10 12 Дж, что составляет 3,32% от 2,50 × 10 14 Дж; (б) –8,30 × 10 12 Дж, где отрицательный знак указывает на снижение теплопередачи в окружающую среду.

Общие сведения о компрессорных станциях природного газа

Компрессорные станции являются неотъемлемой частью газопроводной сети, по которой природный газ транспортируется от отдельных добывающих скважин к конечным пользователям. Когда природный газ движется по трубопроводу, расстояние, трение и перепады высот замедляют движение газа и снижают давление. Компрессорные станции стратегически расположены в сети газопроводов для сбора и транспортировки, чтобы поддерживать давление и поток газа на рынок.

Компоненты компрессорной станции

Природный газ поступает на компрессорную станцию ​​по трубопроводу станции и проходит через скрубберы и фильтры для извлечения любых жидкостей и удаления твердых частиц или других твердых частиц, которые могут находиться в потоке газа (Рисунок 1). После очистки поток природного газа направляется по дополнительным заводским трубопроводам к отдельным компрессорам. Компьютеры регулируют поток и количество устройств, необходимых для обработки запланированных требований к потоку системы.Большинство компрессорных агрегатов работают параллельно, при этом отдельные компрессорные агрегаты обеспечивают необходимое дополнительное давление перед тем, как направить газ обратно в трубопровод с восстановленным полным рабочим давлением. Когда необходимое повышение давления очень велико, несколько компрессорных агрегатов могут работать поэтапно (последовательно) для достижения желаемого давления поэтапно.

При сжатии природного газа выделяется тепло, которое необходимо отводить для охлаждения газового потока перед тем, как покинуть компрессорную установку.На каждые 100 фунтов на квадратный дюйм повышения давления температура газового потока увеличивается на 7-8 градусов. Большинство компрессорных станций имеют систему воздушного охлаждения для отвода избыточного тепла (охладитель «после»). Тепло, выделяемое при работе отдельных компрессорных агрегатов, рассеивается через герметичную систему охлаждения, аналогичную автомобильному радиатору.

В областях с влажным газом или в областях, где производится сжиженный природный газ (ШФЛУ), изменения давления и температуры вызывают выпадение некоторых жидкостей.Выпадающие жидкости улавливаются в цистернах и вывозятся грузовиками с места. Уловленные жидкости называются природным бензином или капельным газом, который часто используется в качестве смеси автомобильного бензина.

Большинство компрессорных станций работают за счет части природного газа, протекающего через станцию, хотя в некоторых районах страны все или некоторые агрегаты могут иметь электрическое питание, главным образом, по соображениям охраны окружающей среды или безопасности. Компрессоры, работающие на газе, могут приводиться в действие как обычными поршневыми двигателями, так и газотурбинными установками.Между этими конкурирующими технологиями компрессорных двигателей существуют конструктивные и эксплуатационные различия, а также уникальные выбросы в атмосферу и уровень шума.

На станции может быть один или несколько отдельных компрессорных агрегатов, которые могут находиться на открытом воздухе или, что чаще, размещаться в здании для облегчения технического обслуживания и управления безопасностью. Новые юниты часто размещаются по одному в каждом здании, но в одном большом здании может быть несколько юнитов. Здания компрессоров обычно включают изолированные стены, экранированные выхлопные системы и передовые технологии вентиляции для гашения звука.Вновь построенные компрессорные здания могут включать эти элементы в тех случаях, когда местные, государственные или федеральные нормативы требуют снижения уровня шума (Рисунок 2).


Рисунок 2. Внутри компрессорного корпуса. Предоставлено командой Marcellus Education

Площадки компрессорных станций для линий сбора часто больше, чем компрессоры линий электропередач, из-за того, что в комплекс входит несколько трубопроводов, а в некоторых случаях требуется дополнительное оборудование для фильтрации и удаления жидкостей из газового потока ( Рисунок 3).Другие компоненты компрессорного комплекса включают резервные генераторы, газоизмерительное оборудование, системы фильтрации газа, а также системы контроля и управления безопасностью. Также может быть оборудование для одоризации для добавления меркаптана, который придает природному газу характерный сернистый запах.


Рисунок 3. Площадка компрессорной станции. Предоставлено Spectra Energy

1. Трубопровод станции 2. Фильтры-сепараторы / скрубберы 3. Компрессорные агрегаты 4. Система охлаждения газа 5. Система смазочного масла 6.Глушители (глушители выхлопных газов) 7. Система топливного газа 8. Резервные генераторы

Нормативно-правовая база

Компрессорные станции разрешены и регулируются на федеральном уровне или уровне штата в зависимости от типа трубопровода, обслуживаемого компрессором. В этой публикации будут рассмотрены два основных типа трубопроводных / компрессорных систем: системы сбора и межгосударственные системы передачи. Следует отметить, что цель, а не размер трубы, определяет, является ли трубопровод линией сбора или межгосударственной линией.

Компрессорные станции в системе сбора

Линии сбора обычно представляют собой трубопроводы меньшего диаметра (обычно в диапазоне от 6 до 20 дюймов), которые перемещают природный газ от устья скважины к установке по переработке природного газа или соединяются с большим магистральным трубопроводом. Линии сбора регулируются на государственном уровне, а компрессорные станции, входящие в систему сбора, также регулируются государством. В Пенсильвании Департамент охраны окружающей среды (PA DEP) отвечает за получение экологических разрешений и регулирование во время планирования и строительства компрессоров системы сбора.Подразделение газовой безопасности Комиссии по коммунальным предприятиям Пенсильвании (PA PUC) отвечает за надзор за безопасностью во время строительства и эксплуатации определенных объектов Класса 2, Класса 3 и Класса 4. Регламент PA PUC включает спецификации материалов и конструкции, проверки на месте, а также обзор процедур технического обслуживания и безопасности компании.

Природный газ в системе сбора может поступать на компрессорную станцию ​​при различных давлениях в зависимости от давления в скважинах, питающих систему, и расстояния, на которое газ проходит от устья скважины до компрессора.Независимо от входящего давления, газ должен быть отрегулирован или сжат до давления передачи (обычно от 800 до 1200 фунтов на квадратный дюйм), прежде чем он попадет в межгосударственную транспортную систему. Поскольку требования к сжатию могут быть значительными в системе сбора, эти компрессорные системы обычно представляют собой большие установки, состоящие из 6–12 компрессоров в нескольких зданиях. Многие из этих компрессорных станций системы сбора увеличиваются в размерах по мере того, как в районе бурят больше скважин, что увеличивает потребность в сжатии.Постоянные требования к земле для компрессора системы сбора обычно составляют от 5 до 15 акров, но они могут превышать это значение, учитывая уклон земли и другие факторы.

Компрессорные станции в межгосударственной системе газоснабжения

Магистральные трубопроводы, как правило, представляют собой магистральные трубопроводы большого диаметра (20-48 дюймов), по которым природный газ транспортируется из районов добычи в районы рынка. Эти межгосударственные трубопроводы транспортируют природный газ через государственные границы — в некоторых случаях через всю страну.Федеральная комиссия по регулированию энергетики (FERC) имеет полномочия по размещению, строительству и эксплуатации межгосударственных трубопроводов и компрессоров. Процесс проверки FERC включает экологическую экспертизу, оценку альтернативных участков и взаимодействие с землевладельцами и общественностью.

После ввода в действие межгосударственных компрессорных станций, регулируемых на федеральном уровне, безопасность станции регулируется, контролируется и обеспечивается Министерством транспорта США (DOT). В рамках DOT Управление по безопасности трубопроводов и опасных материалов (PHMSA) отвечает за соблюдение надлежащих стандартов проектирования, строительства, эксплуатации, технического обслуживания, испытаний и инспекций.

Межгосударственные линии электропередачи регулируются на федеральном уровне, а компрессорные станции, являющиеся частью межгосударственной системы электропередачи, также регулируются на федеральном уровне. Межгосударственные компрессорные предприятия должны, как правило, соответствовать местным и государственным нормам; однако в случае конфликта преимущественную силу будут иметь более строгие правила.

Природный газ в межгосударственном трубопроводе обычно уже находится под давлением от 800 до 1200 фунтов на квадратный дюйм. Чтобы газ продолжал оптимально течь, его необходимо периодически сжимать и проталкивать по трубопроводу.Трение и перепады высот замедляют газ и понижают давление, поэтому компрессорные станции обычно размещаются на расстоянии от 40 до 70 миль вдоль трубопровода, чтобы обеспечить повышение давления. Поскольку они обеспечивают только повышение давления, компрессоры межгосударственной системы передачи, как правило, меньше по размеру по сравнению с компрессорами системы сбора. Типичный объект может состоять из двух компрессорных агрегатов (один действующий, а другой — резервный) в одном здании.Типичные постоянные требования к земле для межгосударственного компрессора составляют от 4 до 5 акров.

Соображения безопасности

Компрессорные станции включают в себя различные системы и методы безопасности для защиты населения и сотрудников станции в случае возникновения чрезвычайной ситуации. Например, каждая станция имеет систему аварийного отключения (ESD), подключенную к системе управления, которая может обнаруживать аномальные условия, такие как непредвиденное падение давления или утечка природного газа (Рисунок 4). Эти аварийные системы автоматически останавливают компрессорные агрегаты, изолируют и удаляют воздух из газовых трубопроводов компрессорной станции (иногда это называется продувкой).Правила требуют, чтобы компрессорные станции периодически проверяли и выполняли техническое обслуживание системы аварийного отключения для обеспечения надежности. Землевладельцам, соседям и службам быстрого реагирования рекомендуется ознакомиться с системами безопасности, процедурами испытаний и протоколами аварийного реагирования для компрессорных станций в их районе.


Рисунок 4. Клапан аварийного отключения на входящем трубопроводе. Предоставлено командой Marcellus Education

Одоризация

Природный газ — это бесцветный газ без запаха, поэтому одорант, обычно меркаптан, добавляется в газовый поток в качестве дополнительного механизма безопасности.Одоризация природного газа в межгосударственных системах передачи и сборах регулируется в соответствии с разделом 49, часть 192 Федерального свода правил, который требует одоризации линий электропередачи в густонаселенных районах (местоположения классов 3 и 4). В отношении зон с серьезными последствиями применяются дополнительные уровни регулирования для обеспечения общественной безопасности. «Расположение класса» — термин, используемый в нормативных актах для обозначения плотности населения вокруг трубопровода. Расположение класса определяется количеством жилых единиц в пределах 220 ярдов на скользящей миле от трубопровода.Классы 3 и 4 — это места с 46 или более зданиями или здания, в которых проживает 20 или более человек не менее 5 дней в неделю в течение 10 недель (школы, общественные центры и т. Д.). Транспортные трубопроводы в местах класса 1 и 2 — в сельской местности с менее чем 46 зданиями на милю скольжения — освобождены от правил одоризации. С практической точки зрения, газ, одорированный в помещениях класса 3 или 4 «выше по потоку», будет сохранять некоторый уровень одоранта в газовом потоке, когда он проходит через зоны классов 1 и 2.

Постановление
Таблица 1. Регулировка компрессорной станции. Следующая матрица представляет собой общий обзор регулируемых параметров компрессорных станций и задействованных агентств.
Компрессоры системы сбора (PA) Компрессоры межгосударственной системы (федеральные)
Агентство Постановление Агентство
Пересмотренный газовый выброс газа 5 разрешение EPA и PA DEP Закон о чистом воздухе
Уровень шума Нет * * Муниципалитеты могут иметь местные постановления по шуму, которые будут применяться к компрессорным станциям в пределах муниципалитета Шум не должен превышать день — средний ночной уровень 55 децибел в любой ранее существовавшей чувствительной к шуму зоне (NSA), такой как школы, больницы или жилые дома
Эрозия и отложения PA DEP Глава 102: Правила контроля за эрозией и загрязнением отложений FERC FERC работает в сотрудничестве с уездными природоохранными Правила ГЭИС
Расположение PA DEP (ограничено) Глава 105: водные пути и водно-болотные угодья, разрешенные FERC Объем, экологическая экспертиза и общественная поддержка FERC
Вибрация 6 6 6 Компании обязаны соблюдать правило FERC 18CFR 380.12 (k) (4) (v) (B), чтобы убедиться в отсутствии увеличения ощутимой вибрации при работе
Эксплуатация, техническое обслуживание и безопасность PA PUC Спецификации материалов и конструкции, проверки на месте, обзор процедур технического обслуживания и безопасности US DOT PHMSA Спецификации материалов и конструкции, инспекции на месте, проверка процедур обслуживания и безопасности
Public Input PA DEP 45-дневный период для комментариев по предлагаемым общим разрешениям FERC

PA DEP

Общественность может предоставить информацию о предлагаемой компрессорной станции на нескольких этапах процесса проверки FERC

25 Па.Код 127.621
25 Па. Код 127.44

Соображения сообщества и землевладельцев

Хотя некоторые договоры аренды нефти и газа и сервитута трубопроводов могут разрешать строительство компрессорных станций на арендованной территории, большинство соглашений о компрессорных станциях оговариваются как договорные. отдельный договор с помещиком. Когда речь идет об аренде полезных ископаемых, праве отчуждения или других соглашениях, обычно рекомендуется сохранять соглашение как можно более узким и не разрешать размещение наземных сооружений, таких как компрессорные станции, в рамках соглашения.Таким образом, землевладелец может получить дополнительную стоимость от аренды компрессора и сосредоточиться на согласовании условий, которые являются уникальными для аренды или продажи компрессора (или вообще избежать этого). Например, расположение объекта, шумоподавление, ограничения движения и освещения могут быть более важными соображениями на объекте компрессора, чем другие соглашения. Если компрессорная станция уже включена в договор аренды полезных ископаемых или трубопровод, землевладелец может пожелать попросить оператора о соглашении о землепользовании, чтобы предоставить руководящие принципы и ограничения для строительства компрессорной станции; однако обычно легче договориться об этом до подписания договора аренды полезных ископаемых.См. Публикации Penn State Extension «Руководство для землевладельцев по аренде земли в Пенсильвании» и «Переговоры о правах прохода на трубопровод в Пенсильвании» для получения дополнительной информации об аренде полезных ископаемых и соображениях права отчуждения.

Сдать участок в аренду или продать?

Операторы компрессоров могут иметь предпочтение владеть собственностью, а не арендовать площадь, на которой построена компрессорная станция. Землевладельцы должны учитывать последствия продажи или сдачи в аренду своей собственности для компрессорной станции.Продажа участка может облегчить некоторые опасения землевладельцев, такие как ответственность, налоги на имущество, нарушение владения и рекультивация участка. Оплата продажи сайта обычно происходит авансом и полностью без возможности дополнительных текущих платежей.

Аренда собственности может предоставить землевладельцу больший контроль над выбором места и проектированием компрессорной станции. Землевладельцу могут потребоваться буферы для уменьшения шума и нарушения зрения. Лизинг может дать землевладельцам больше рычагов воздействия на этапах строительства и эксплуатации компрессорной станции — сдаваемая в аренду промежуточная компания может быстрее ответить землевладельцу, у которого она арендует.В любом случае землевладельцам важно учитывать соглашение и то, как оно может повлиять на их прибыль и образ жизни. При принятии решения о сдаче в аренду или продаже следует также учитывать последствия налога на прибыль и налога на имущество.

Оценка

Сколько стоит площадка под компрессорную станцию? Ответ может существенно различаться в зависимости от местоположения и индивидуального порога землевладельца для переговоров по условиям договора купли-продажи или аренды. Если условия не соблюдены, готов ли землевладелец к компромиссу? Землевладельцы должны подумать, не повлияет ли проект на их землю, образ жизни и / или сельскохозяйственные операции.Некоторые вопросы, которые следует учитывать при согласовании цены, могут включать:

  1. Требуемое количество земли
  2. Количество нарушенных земель (временное и постоянное)
  3. Реальная стоимость земли
  4. Влияние на использование и стоимость ваша оставшаяся площадь
  5. Потенциальное вмешательство в сельскохозяйственную деятельность
  6. Стоимость недавних договоров аренды и продаж компрессорной площадки в вашем районе

Помните, что нет установленной суммы в долларах, которую землевладелец должен принять, но стоимость недавних договоров аренды и продажи площадок дает общее представление о том, сколько отрасль готова платить за аналогичные соглашения в вашем регионе.

Программа Clean and Green

Clean and Green — это льготная оценка налога на недвижимость, которая способствует сохранению фермы, леса и открытых земель в Пенсильвании. Закон о чистоте и экологии позволяет выделить часть собственности, предназначенную для нефтегазовых операций, без штрафных санкций, которые могут повлиять на всю собственность. Часть затронутого имущества будет подлежать отмене налогов (до 7 лет и сбор в размере 6 процентов простых процентов) и будет оцениваться по полной рыночной стоимости в будущем.Землевладельцы, участвующие в программе Clean and Green или любой другой программе по сохранению или консервации, должны рассмотреть вопрос о том, чтобы юрисконсульт рассмотрел и изменил соглашение, указав, что арендодатель или покупатель берет на себя уплату любых налогов или штрафов, начисленных в результате соглашения.

Особенности площадки

Площадки компрессорных станций сильно различались по количеству акров, нарушенных на этапе строительства, и земель, постоянно используемых во время эксплуатации. (Рисунок 5). Это может быть от 3 акров до более 20 акров на участок; средняя площадь компрессорной площадки системы сбора, построенной за последние несколько лет, может составлять от 12 до 15 акров, но землеройные работы, складирование почвы и подъездные дороги увеличивают общую площадь нарушенных земель.Землевладельцы могут указать лимит площади нарушенных акров и количество земли, разрешенной для постоянного использования. Участки для временного использования или строительства должны быть четко определены с точки зрения использования и количества времени, на которое они годны (например, термин «временный» не имеет определения в соглашении до тех пор, пока землевладелец не установит такие параметры, как как 6 месяцев или 1 год).


Рисунок 5. Компрессорная станция. Предоставлено Информационно-исследовательским центром Марселлуса

Уровень шума

Компрессоры могут генерировать значительный шум в зависимости от типа компрессора, используемых технологий шумоподавления, уклона земли вокруг компрессора и других факторов.Владельцы земли могут учитывать шум, поскольку он влияет на них и их соседей при заключении соглашения о компрессорной станции. Операторы компрессорных станций часто включают некоторый уровень снижения шума в проект своего участка, но землевладелец может захотеть включить минимальные стандарты в свое соглашение об аренде или продаже.

В настоящее время FERC требует, чтобы уровень шума не превышал 55 децибел днем ​​/ ночью средний уровень звука (дБА Ldn) в ближайшей чувствительной к шуму зоне (NSA). К зонам, чувствительным к шуму, относятся жилые дома, места отправления культа и другие места.Это требование касается только компрессорных станций, которые регулируются FERC, которые будут включать межгосударственную трубопроводную систему в Пенсильвании, но не включают компрессоры, которые связаны с линиями сбора. Некоторые муниципалитеты (округа, поселки, районы) имеют свои собственные постановления, ограничивающие шум. Если есть постановление, подумайте о том, чтобы попросить ваших муниципальных чиновников копию постановления.

В Пенсильвании нет никаких преимущественных государственных нормативов, регулирующих уровень шума от компрессорных станций.Если предлагаемый объект не находится под юрисдикцией FERC и у муниципалитета нет постановления по шуму, землевладельцы должны рассмотреть возможность добавления минимальных стандартов в свое соглашение об аренде / продаже. Землевладельцы могут также рассмотреть возможность будущей жилой застройки в районе предлагаемой компрессорной площадки. Одно из соображений состоит в том, чтобы установить ограничение шума на краю места компрессора (например, не более 60 дБА Ldn от края места компрессора), а не на ближайшую чувствительную к шуму зону.

911 библиотека 9022 4

36 рок-концерт
Таблица 2. Сравнительные примеры уровней звука. (См. Потерю слуха, вызванную шумом в сельском хозяйстве)
Уровни звука в дБ (А) Общие Сельское хозяйство
0 Порог слышимости (самый слабый звук)
50-60 Нормальный разговор
55-70 Посудомоечная машина
74-112 Трактор
6 Трактор
79-89 Верховая косилка
80-105 Комбайн
81-102 Зерносушилка
83-116 пылеуловитель -106 Опрыскиватель для сада
85-115 Свинья визжат
88-94 Садовый трактор
93-97 Зерновой помол
110 Воздуходувка
110-130 Реактивный самолет у трапа

Источники: Потеря слуха у сельскохозяйственных рабочих , Совет национальной безопасности, Итаска, Иллинойс; Лига слабослышащих, Нью-Йорк, штат Нью-Йорк.

Качество воздуха

Большинство компрессорных станций природного газа работают от двигателей внутреннего сгорания, которые сбрасывают выбросы выхлопных газов в атмосферу. В 2013 году ПО ДЭП ввело более строгие нормы выбросов для компрессорных станций посредством пересмотренного ГП-5. PA DEP разработала комплексную программу сокращения выбросов в атмосферу для операций по сжатию и переработке природного газа.

PA DEP разработало форму сертификации соответствия и образец рабочего листа, чтобы помочь регулируемой отрасли с подачей сертификатов соответствия, подлежащих оплате до 1 марта каждого года.Агентство по охране окружающей среды США также регулирует выбросы в атмосферу компрессорных станций в соответствии с положениями Закона о чистом воздухе.

Компрессорные станции могут быть потенциальным источником выбросов метана. В 2012 году EPA подсчитало, что до 45 процентов выбросов метана в секторе транспортировки и хранения природного газа приходятся на традиционные поршневые компрессоры (по оценкам EPA, на сектор транспортировки и хранения приходится 27 процентов общих выбросов метана от нефтегазовых компаний). промышленность).Чтобы ограничить выбросы метана в нефтегазовой отрасли, EPA разработало программу Natural Gas STAR, которая представляет собой гибкое добровольное партнерство, призванное побудить нефтяные и газовые компании внедрять рентабельные технологии и методы сокращения выбросов метана. Многие компании отрасли присоединились к программе Gas STAR и в настоящее время внедряют методы и технологии по снижению выбросов метана. EPA недавно объявило о программе Gas STAR Gold для признания предприятий, которые реализуют полный набор протоколов для сокращения выбросов метана.Программу Gas STAR Gold планируется запустить в 2015 году.

В дополнение к требованиям государственных разрешений на качество воздуха компрессорные станции FERC проходят проверку в соответствии с Законом о национальной экологической политике (NEPA). Экологический документ FERC будет касаться как строительных, так и эксплуатационных выбросов в атмосферу компрессорной станции, а также воздействия на почву, восстановление территории и визуальное воздействие.

Свет и движение

Свет и движение на компрессорных предприятиях и вокруг них могут быть значительными во время строительства и эксплуатации.Движение — это в некоторой степени неизбежная проблема, потому что оборудование, материалы и рабочие будут ездить на объект каждый день. Землевладелец может договориться об ограничении движения тяжелых грузовиков и перемещения оборудования на участок и обратно в определенные часы (например, в ночное время).

Небесное свечение или световое загрязнение — это повышение яркости ночного неба, вызванное искусственным светом, рассеиваемым мелкими частицами в воздухе, такими как капли воды и пыль. Методы уменьшения светового загрязнения включают направленное освещение и использование экранированных осветительных приборов, чтобы меньше света попадало в места, где он не нужен или не нужен.Направленное освещение и экранированные осветительные приборы — это моменты, которые можно решить в договоре аренды / продажи участка.

Снижение воздействия на почву и восстановление площадки

Во время строительства во временной рабочей зоне вокруг компрессорной площадки часто происходит значительное нарушение и уплотнение почвы. Это может привести к снижению урожайности сельскохозяйственных культур и снижению роста деревьев на лесных почвах на несколько лет. Следует принять меры для сведения к минимуму уплотнения почвы на протяжении всего процесса строительства и уменьшения уплотнения во время восстановления.Такие шаги включают использование строительной техники только с низким давлением на грунт и прекращение работ, когда грунт влажный и наиболее восприимчивый к силам уплотнения. После замены грунтового материала и выравнивания сервитута вся территория должна быть глубоко взорвана на глубину до 16 дюймов, чтобы разрыхлить обнаженный грунт. Затем складированный верхний слой почвы следует заменить поверх сервитута, снова приняв меры, чтобы избежать уплотнения. Затем замененный верхний слой почвы следует разрыхлить путем глубокого рыхления на глубину до 16 дюймов, а на сельскохозяйственных почвах любые камни, вынесенные на поверхность, должны быть собраны и удалены.Восстановление полной продуктивности сельскохозяйственных почв иногда можно ускорить за счет внесения компоста или навоза в верхний слой почвы.

Визуальное воздействие на ландшафт

Компрессорные узлы часто могут оказывать длительное визуальное воздействие на ландшафт после того, как они построены. Существует несколько стратегий, которые можно использовать для смягчения этих визуальных воздействий и интеграции компрессорной станции и соответствующей инфраструктуры природного газа в ландшафт. Соображения о визуальном воздействии могут быть включены в договор аренды / продажи участка, как можно было бы согласовать стоимость, уровень шума или любые другие соображения.

Строительный дизайн

Компрессорные здания в исторических районах и других визуально важных областях были построены с конструктивными особенностями, имитирующими окружающую архитектуру. В сельской местности компрессорное здание, которое выглядит как сарай или другое сельскохозяйственное сооружение, будет менее навязчивым, чем компрессор традиционной конструкции.

Расположение объекта

Некоторые места, естественно, хорошо видны, например, сооружения, построенные на холме или гребне. Размещение компрессорной станции в менее заметном месте или вне зоны прямой видимости соседей будет менее навязчивым.

Скрининг

Насыпь почвы, сплошное ограждение и / или посадка вечнозеленых деревьев и кустарников в стратегически важных местах вокруг объекта поможет еще больше скрыть и заслонить компрессорную площадку из поля зрения. Эти методы также могут помочь снизить уровень шума на объекте.

Соображения, касающиеся муниципальных образований и зонирования

В то время как способность муниципалитетов применять местные постановления о зонировании к компрессорным предприятиям может быть ограничена и может варьироваться в зависимости от государственной юрисдикции, есть некоторые аспекты проектирования и строительства зданий, в которые муниципалитет может вносить свой вклад (либо через местные правила зонирования или соглашения о сотрудничестве с оператором).

Конструктивные особенности, такие как ливневые стоки с нового объекта, конструкция здания, освещение, звуковые выбросы и отступление от существующих зданий, являются примерами соображений, которые могут быть решены на местном уровне — опять же, через местные правила или совместные действия. соглашения. Муниципальные чиновники могут также рассмотреть возможность координации и / или участия в тренингах по реагированию на чрезвычайные ситуации для компрессоров природного газа и других объектов инфраструктуры, расположенных в пределах муниципалитета.

Право осуждения или выдающееся владение

Большая часть этой публикации посвящена вопросам, характерным для Пенсильвании. Хотя многие из вопросов и соображений, представленных в публикации, являются универсальными, между государствами существуют важные различия в отношении права осуждения или выдающейся области. В Пенсильвании решение о предоставлении компрессора системы сбора остается за землевладельцем. Некоторые штаты (например, Огайо) действуют в соответствии со статутом «общего оператора», который может допускать изъятие земли для прокладки линий сбора и соответствующей инфраструктуры «по мере необходимости и для общественного пользования.»В некоторых случаях компрессорные станции могут подпадать под это определение (определяемое от штата к штату) и, следовательно, иметь возможность осуществлять выдающийся выбор земли для использования для строительства и эксплуатации компрессорной станции.

С другой стороны, операторы строительство компрессорных станций в рамках межгосударственной сети передачи природного газа имеет право на осуждение после получения «Сертификата удобства и общественной необходимости» после завершения процесса рассмотрения FERC.Это не означает, что землевладелец не должен принимать активное участие в переговорах о компенсации и условиях, когда речь идет о возможности осуждения. Во многих случаях взаимное соглашение между землевладельцем и оператором может быть достигнуто, не прибегая к серьезным судебным процедурам. Независимо от типа объекта, землевладельцы и другие лица, имеющие дело с соглашениями о компрессорных станциях, перед подписанием какого-либо соглашения должны проконсультироваться с опытным юристом по нефти и газу в своих штатах.

Роль расширения

Penn State Extension предоставляет образовательные ресурсы для землевладельцев и других заинтересованных сторон по вопросам разработки сланцевого газа. Офисы расширения округа могут организовать учебный семинар, обсудить договор аренды или направить вас к специалистам по нормативным или юридическим вопросам.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *